[发明专利]新型蛋白激酶NPK-110

说明书

本发明涉及一种编码一种新型神经元蛋白激酶(NPK)的DNA序列，这种酶能够在与微管结合的关键部位对tau蛋白和其它微管相关蛋白(MAPs)进行磷酸化。本发明还涉及丝氨酸或苏氨酸残基，和所述MAPs上包括被NPK磷酸化的所述残基的表位，涉及与所述蛋白激酶特异结合的抗体，包括所述蛋白激酶抑制剂的、特别适于治疗老年性痴呆和癌症的药用组合物，涉及诊断试剂盒和用于检测老年性痴呆和癌症的体外诊断方法。

微管相关蛋白(MAPs)能调节微管网络的广泛动力学和重排，微管网络被认为能启动轴突生长(见最近Hirokawa所做的综述，1994)。有几条线索表明，MAPs的磷酸化状态由蛋白激酶和磷酸酶以迄今未知的方式平衡，它在所述反应的调节中起着重要作用。Tau蛋白是哺乳动物脑中的一类MAPs(Cleveland等，1977)，在体内可在几个位点上被磷酸化(Butler & Shelanski 1986；Watanabe等，1993)，而且，在体外是很多种蛋白激酶的底物(见Lee的综述，1993；Goedert，1993；Mandelkow和Mandelkow，1993；Anderton，1993)。在老年性痴呆的神经元降解过程中，tau蛋白聚积成成对的螺旋丝(PHFs)，这种螺旋丝是这种典型神经原纤维损害的主要纤维成分(见Lee和Trojanowski的综述，1992)。从所述聚集体中分离的Tau表现出一些生化变化，其中最明显的变化是过磷酸化(Grundke-Iqbal等，1986；Brion等，1991；Ksiezak-Reding等，1992；Goedert等，1992)。所报道的大部分异常磷酸化位点是Ser/Thr-Pro序列(Lee等，1991；Biernat等，1992；Lichtenberg-Kraag等，1992；Gustke等，1992；Watanabe等，1993)，表明有一个针对脯氨酸的激酶调节异常(Drewes等，1992；Mandelkow等，1992；Hanger等，1992；Vulliet等，1992；Baumann等，1993；Paudel等，1993；Kobayashi等，1993)或相应的磷酸酶调节异常(Drewes等，1993；Gong等，1994)。已由几个实验室(Kondo等，1988；Lee等，1991；Mercken等，1992；Greenberg等，1992)制备出能区分“正常的”tau和过磷酸化的、“病理学的”形式的tau的磷酸化依赖型抗体。所有这类抗体都被证实是针对Ser/Thr-Pro类型表位的(Lee等，1991；Biernat等，1992；Lichtenberg-Kraag等，1992；Lang等，1992；Watanabe，1993)。

tau的微管结合片段(图1)包括3或4个有31个残基的假重复，各自取决于同种型(Lee等，1989；Goedert等，1989；Himmler等，1989)。该片段可能是成对螺旋丝的构件(Kondo等，1988；Wis chik等，1988；Ksiezak-Reding和Yen，1991；Wille等，1992)。它不含有14-16个Ser/Thr-Pro基序中的任一个，这些基序集中在所述重复的侧翼区域。不过，它在第一个重复的序列KIGS中含有一个保守的丝氨酸残基(Ser262)，它被证实是脑组织提取物的主要磷酸化位点之一(Gustke等，1992)。还发现Alzheimer PHF-tau上的该位点被磷酸化，但在“正常”tau或胎tau上的该位点未被磷酸化(Hasegawa等，1992)。它是迄今所发现的在tau的重复域里的唯一病理性磷酸化位点。

最近，用一种定点诱变方法证实，在该位点所发生的tau磷酸化能显著降低其微管结合能力，而在Ser/Thr-Pro基序上的磷酸化仅有很小的作用(Biernat等，1993)。它引发了在具有在Ser262上磷酸化tau的能力的神经元组织中寻找蛋白激酶的努力。本发明要解决的技术问题是提供一种蛋白激酶，这种酶通过将人tau蛋白上关键的丝氨酸262残基磷酸化而导致老年性痴呆的发病，还要提供一种相应的核苷酸序列。

通过提出在权利要求书中所限定的实施方案使上述技术问题得以解决。

因此，本发明涉及一种DNA序列，它编码一种能够将tau、MAP4、MAP2和MAP2c中的KXGS型基序磷酸化的神经元蛋白激酶(NPK)或其功能片段，其特征在于：

(a)它能编码表6中MARK-1所示的氨基酸序列；

(b)它能编码表6中MARK-2所示的氨基酸序列；或